[发明专利]一种超宽禁带二维半导体GaPS4

权利要求书

1.一种超宽禁带二维半导体GaPS₄单晶材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S10：将镓源、磷源和硫源混合均匀，得到混合物；

S20：将所述混合物真空封入容器内，得到含混合物的密闭容器；所述含混合物的密闭容器设有第一端和与所述第一端对应的第二端；

S30：将所述含混合物的密闭容器倾斜放置在加热设备中，使所述第一端高于所述第二端；所述加热设备设有第一温区和第二温区，所述第一端位于所述第一温区，所述第二端位于所述第二温区；

S40：对所述含混合物的密闭容器采用预生长再重结晶的方法，加热生长得到GaPS₄单晶材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镓源为金属镓颗粒、金属镓条、液体金属镓中的任意一种；所述磷源为红磷、紫磷、白磷、黑磷、蓝磷中的任意一种；所述硫源为升华硫单质。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述镓源、磷源、硫源的摩尔比为1:(0.95-1.05):(4-4.1)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S20中所述容器为石英管或密闭坩埚；所述真空的气压为10^-5-10^-2Pa。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述倾斜的角度为10-60°。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S40中所述预生长再重结晶的方法，包括以下步骤：

将所述第一温区升温至600-900℃，将所述第二温区升温至500-800℃，使所述第一温区和所述第二温区的温度梯度为40-100℃，保温24-48h；

然后，采用冷热交换的化学气相传输法提纯得到所述GaPS₄单晶材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述冷热交换的化学气相传输法包括以下步骤：

将所述第一温区降温至600-650℃，所述第二温区降温至20-100℃，使所述第一温区和所述第二温区的温度梯度为500-630℃，保温24-48h；

然后，将所述第一温区降温至20-100℃，所述第二温区的温度升温至600-650℃，使所述第一温区和所述第二温区的温度梯度为500-630℃，保温24-48h；得到所述GaPS₄单晶材料。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述升温的速度为15-25℃/h，所述降温的速度为20-30℃/h。

9.一种超宽禁带二维半导体GaPS₄纳米材料，其特征在于，将如权利要求1-8任一项所述的GaPS₄单晶进行剥离后得到。

10.一种紫外光传感器，其特征在于，由如权利要求1-8任一项所述的GaPS₄单晶或如权利要求9所述的GaPS₄纳米材料备得到，还包括源电极和漏电极；所述源电极和漏电极的材质为Ni/Au。